加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。所以,温度的检测十分重要,在整个过程的温度变化趋势也显得十分重要,导致在热处理的过程中必须对温度的变化进行记录,可以方便以后进行数据分析,也可以查看到底是哪段时间温度没有达到要求。金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度 ,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理目的不同而异,但一般都是加热到某特性转变温度以上,以获得高温***。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致, 使显微***转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
热处理工艺过程一般理解包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程,这些过程互相衔接,不可间断。在热处理加热过程中,***转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微***转变完全,这段时间称为保温时间;而热处理加热时间就是由升温时间加上保温时间。氮化工件工艺路线:锻造-退火-粗加工-调质-精加工-除应力-粗磨-氮化-精磨或研磨。
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火焰淬火模具钢淬透性好,淬火温度宽,淬火后能得到较好的综合性能和表面硬度(高于HRC60 )。由于其淬火温度范围宽,便于使用火焰喷嘴对模具施以局部加热淬火作业。维氏、洛氏和表面洛氏三种硬度值可以方便地进行相互换算,转换成标准、图纸或用户需要的硬度值。在人工操作时,加热温度偏差较大,淬硬深度和表面硬度均与加热时喷嘴的移动速度有关,其移动速度愈快硬度的波 动幅度就愈大,且表面硬度值偏低。操作时在保证工件表面不过热的情况下,喷嘴的移动速度以慢一些较为有利。淬硬层深度还取决于加热所用的喷嘴形式,使用双头喷嘴淬硬层较深,使用单头喷嘴则较浅。若使用单头喷嘴,火焰方向应与模具的冲压方向相互垂直。
渗碳阶段:
1、炉温到达渗碳温度后,记下到温时间,改变渗碳剂滴量,继续保温排气30~45min,取气分析,当炉气CO2体积分数〈0.5%时,即进入渗碳阶段,改变渗剂滴量,关小排气孔,使燃烧火焰长度达100~150mm,燃烧火焰呈亮***,无明亮火星迸出,打开U型压力计,使炉压控制在250~400Pa。常用的电流频率有:1、高频加热:100~500KHZ,常用200~300KHZ,为电子管式高频加热,淬硬层深为0。
2、从外试样孔放入两枚外试样,外试样放入深度一般离炉100~200mm ,外试棒孔应用石棉绳塞紧,以防漏气和散热。
3、每隔15min检查一次炉温、炉压用表校对滴剂滴量。波动范围不得超过规定值的±5滴/min,同时对渗碳气氛进行分析,并严控气氛中的CO2、H2O、O2值。
4、强渗阶段的炉气碳势可以高出所要求表面碳的质量分数值的0.2%~0.4%。